濕噴混凝土在高鐵隧道施工中的應(yīng)用

劉 何

（杭州華隧工程勞務(wù)有限公司 浙江 杭州 31000）

濕噴混凝土在高鐵隧道施工中的應(yīng)用

劉 何

（杭州華隧工程勞務(wù)有限公司 浙江 杭州 31000）

和傳統(tǒng)的施工技術(shù)相比較，濕噴混凝土施工工藝具有非常高的效率，工程費(fèi)用較低，對(duì)于控制實(shí)施成本非常有效。在噴射過(guò)程中嚴(yán)格控制回彈量，可以減少施工材料的浪費(fèi)，有效的改善隧道的施工環(huán)境，減少危害工人健康的可能性，是符合現(xiàn)代工程施工要求。文章主要從濕噴混凝土的施工工藝、原料選擇、原料配比、施工流程以及施工應(yīng)該注意的事項(xiàng)進(jìn)行分析，并提出控制濕噴混凝土的回彈量，希望促進(jìn)濕噴混凝土施工工藝的推廣和應(yīng)用。

隧道；濕噴混凝土施工；混凝土回彈量

濕噴混凝土施工工藝是隧道施工非常重要的一種施工方式，通過(guò)采用相關(guān)的施工機(jī)械設(shè)備，將配比好的速凝混凝土噴向隧道巖壁或者結(jié)構(gòu)物表面。相對(duì)于混凝土的干噴和潮噴，濕噴混凝土施工具有混凝土回彈量適中、施工粉塵小、單次噴向圍巖面的混凝土量較多。同時(shí)，采用濕噴混凝土施工技術(shù)可以提高施工的效率，降低工程的費(fèi)用，縮短施工循環(huán)時(shí)間，提高噴射砼質(zhì)量，特別是在隧道施工中，非常有效的改善隧道的施工環(huán)境，提高工人工作環(huán)境，保護(hù)工人健康。本文分析了濕噴混凝土施工工藝在隧道施工中的應(yīng)用以及濕噴混凝土的回彈量的控制。

1 噴射混凝土技術(shù)概述

1.1 噴射混凝土工藝和特點(diǎn)

將混凝土和速凝劑相互混合，然后用噴射設(shè)備噴向凝土不同，噴射施工巖壁，從而使得巖壁被加固，達(dá)到保護(hù)巖壁的目的。由于噴射混凝土的施工工藝和其他澆注混混凝土密實(shí)型及整體性控制也有其自身的特點(diǎn)，噴射混凝土采用高速噴射技術(shù)，所以噴射混凝土密實(shí)型及整體性和噴射過(guò)程息息相關(guān)。采用噴射混凝土施工工藝使得整個(gè)過(guò)程變的相對(duì)簡(jiǎn)單。使得施工的進(jìn)程加快，降低了施工費(fèi)用，同時(shí)還提高了混凝土密實(shí)度、強(qiáng)度和抗?jié)B性。

1.2 噴射混凝土的作用

（1）加強(qiáng)整個(gè)圍巖壁的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，提高隧道的整體安全性；

（2）大面積、牢固的支護(hù)圍巖；

（3）通過(guò)形成一個(gè)應(yīng)力承載環(huán)，將整個(gè)隧道圍巖的應(yīng)力得以釋放，同時(shí)防止隧道內(nèi)壁局部發(fā)生掉落；

（4）防止圍巖風(fēng)化，填補(bǔ)隧道內(nèi)壁的凹陷處，防止應(yīng)力集中，確保隧道圍巖的整體穩(wěn)定性。

2 噴射混凝土配合比及原材料的選擇

表1 噴射混凝土配合比

本文分析的工程是西成客運(yùn)專線何家梁隧道高速鐵路隧道施工項(xiàng)目。該項(xiàng)目的全長(zhǎng)12.4km，隧道最大埋深約750m，屬高地應(yīng)力隧道。為省部一級(jí)高風(fēng)險(xiǎn)隧道。在隧道工程的施工過(guò)程中，初期支護(hù)采用C25噴射混凝土，如遇圍巖較差則采用C30噴射混凝土加強(qiáng)支護(hù)。根據(jù)工程地質(zhì)情況，混凝土的噴射厚度控制在 18～28cm之間，噴射混凝土主要承載的壓力是風(fēng)壓和水壓。

2.1 配合比選擇

對(duì)于高鐵隧道，要求滿足可噴性和早期強(qiáng)度的要求，同時(shí)要求粉塵量較少，強(qiáng)度大，耐久性好，防滲性好，所以工程的噴射混凝土配合比如表1所示，通過(guò)使用該種配比的混凝土，可以較好的滿足施工的要求。

2.2 原材料的選擇

（1）沙。選擇干凈，硬度較大的中粗河沙，沙子的細(xì)度模數(shù)在3左右。

（2）碎/卵石。為了平衡施工工藝難度，防止輸料管被堵，應(yīng)該選擇碎/卵石的直徑最大為輸料管管徑的四分之一，本工程施工采用輸料管管徑是110mm，所以碎/卵石的直徑應(yīng)該小于24mm，同時(shí)最要選用碎/卵石硬度大，耐久性好。

（3）水泥。因?yàn)椴捎脻駠娀炷凉に嚕赃x擇凝結(jié)速度快，凝結(jié)后的硬度高的水泥，為了滿足施工條件的要求，可以選用硅酸鹽水泥。對(duì)于濕噴混凝土工藝，應(yīng)該控制施工的溫度，保證施工水泥的溫度控制在30℃以下。為了保證水泥的質(zhì)量，應(yīng)該做好水泥的防潮工作，避免使用過(guò)期的混凝土，所以最好使用生產(chǎn)出來(lái)不超過(guò)15天的水泥。

（4）速凝劑。速凝劑對(duì)于濕噴混凝土施工非常的重要，所以應(yīng)該注意速凝劑的使用。按照施工的經(jīng)驗(yàn)，采用液體速凝劑，本工程采用JX1-13型速凝劑，同時(shí)為了提升混凝土的強(qiáng)度和易性，改善不透水性和滲透性，所以本次施工還加入了減水劑。

3 濕噴混凝土施工工藝

本工程的高鐵隧道采用濕噴混凝土的施工工藝，具體的施工流程如圖1所示。

圖1 濕噴混凝土施工流程

3.1 濕噴混凝土拌合料的配料、拌合以及運(yùn)輸

根據(jù)實(shí)際工程的具體情況，分析本次施工隧道的要求，進(jìn)行材料的選擇和購(gòu)置。將購(gòu)置的材料妥當(dāng)?shù)拇娣拧Ｃ看芜M(jìn)行施工前要對(duì)材料進(jìn)行檢查，確保施工材料的安全有效，對(duì)沙子的細(xì)度模數(shù)、水泥的防潮工作進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)調(diào)整。

檢查運(yùn)輸設(shè)備和攪拌設(shè)備，保證施工器械處于良好的工作狀態(tài)。在使用攪拌機(jī)時(shí)，要避免出現(xiàn)灰包等問(wèn)題。

3.2 速凝劑的運(yùn)輸和使用

速凝劑是整個(gè)施工工作中最重要的材料之一，所以應(yīng)該確保速凝劑的運(yùn)輸和使用的安全性。運(yùn)輸時(shí)應(yīng)該采用專業(yè)的塑料運(yùn)輸桶，避免在運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中摻入其他的雜物，要定期對(duì)速凝劑進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)速凝劑計(jì)量泵進(jìn)行校準(zhǔn)，出現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)該及時(shí)調(diào)節(jié)，避免發(fā)生使用量錯(cuò)誤的問(wèn)題，給施工造成不可挽回的損失。

3.3 濕噴噴射施工

施工過(guò)程中要嚴(yán)格遵守施工標(biāo)準(zhǔn)，使用熟練的施工工人。施工前，要做好充分的準(zhǔn)備，要對(duì)巖壁松動(dòng)的石頭和物品進(jìn)行檢查，并且及時(shí)清理，確?；炷僚c受?chē)娒娴恼辰Y(jié)效果。進(jìn)行噴射時(shí)要確保噴射設(shè)備處于良好的工作狀態(tài)，濕噴機(jī)噴頭與受?chē)娒嫦嗑?.8m～1.0m，可以有效控制混凝土回彈量，并且可以保證噴射混凝土質(zhì)量，濕噴機(jī)噴頭應(yīng)與受?chē)娒娲怪薄娚溥^(guò)程中，要注意規(guī)范化噴射作業(yè)，由專人負(fù)責(zé)檢查噴射效果，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)調(diào)整。噴射完成之后要對(duì)噴射機(jī)以及管道進(jìn)行清理，注意做好保存工作。

4 控制噴射混凝土的回彈量的有效措施

4.1 采取有效的施工措施

降低噴射混凝土的回彈量，必須保證混凝土的配合比適中，其中水泥和速凝劑的使用量必須要適中，兩者的比例非常重要。在施工過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)水泥的石膏含量較高，這需要加入較多的速凝劑。同時(shí)為了提高水泥與速凝劑的適應(yīng)性，可以適當(dāng)摻入混合材，保證噴射混凝土施工質(zhì)量。其次，加強(qiáng)噴射機(jī)規(guī)范操作，混凝土回彈量和噴射機(jī)的操作相關(guān)，施工時(shí)要注意控制噴嘴的氣壓。最后，在噴射時(shí)，根據(jù)混凝土初次凝結(jié)的時(shí)間和是否摻入了速凝劑，控制每個(gè)噴層之間的時(shí)間間隔。

4.2 加強(qiáng)隧道施工的管理工作

在隧道的施工過(guò)程中，加強(qiáng)隧道的施工管理，應(yīng)該貫徹整個(gè)施工過(guò)程中。項(xiàng)目管理人員需要加大對(duì)安全施工和不當(dāng)施工的危害進(jìn)行宣傳，講解噴射混凝土的回彈量過(guò)大對(duì)人員健康的影響，提高施工人員對(duì)自己健康的重視，提高施工人員的節(jié)約思想，高效利用原材料。制定施工規(guī)范，選擇合適的施工工藝，要求工人嚴(yán)格按照規(guī)范操作噴射過(guò)程。

5 總結(jié)

本文結(jié)合實(shí)際工程，對(duì)高速鐵路隧道噴射混凝土工程進(jìn)行簡(jiǎn)單分析，采取濕噴混凝土施工工藝，能有效控制濕噴混凝土的回彈量，單次噴向巖壁的混凝土量較多，提高高速鐵路隧道工程施工的效率，降低工程的費(fèi)用，提高噴射砼質(zhì)量，并且可以非常有效的改善隧道的施工環(huán)境。

[1]孫君．淺談新奧法在兩頭鳥(niǎo)隧道進(jìn)洞施工中的應(yīng)用[J]．山西建筑，2009，35(10)：317-318．

[2]王清江.隧道濕噴混凝土施工技術(shù)［J］.國(guó)防交通工程與技術(shù)，2010（3）

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1007-6344（2016）07-0045-01